Evrenin yaklaşık %27’sini oluşturan, ancak ne ışık yayan ne de yansıtan karanlık madde, bilim insanlarının en büyük sırlarından biri olmaya devam ediyor.
Galaksilerin bir arada durmasını sağlayan güçlü kütleçekim etkisiyle varlığı bilinen bu gizemli madde, doğrudan tespit edilemediği için bilim dünyasını yıllardır meşgul ediyor.
Kaliforniya Üniversitesi’nden fizikçi Stefano Profumo’nun liderliğinde yürütülen yeni bir araştırma, karanlık maddenin kökenine dair iki çarpıcı senaryo ortaya koyuyor: Ya evrenin genişlediği Büyük Patlama sonrası kozmik ufukta oluştu ya da tamamen farklı fizik kurallarının işlediği bir “ayna evrende” saklandı.
AYNA EVREN TEORİSİ: KARANLIK MADDE PARALEL BİR BOYUTTA MI?
Profumo’nun Physical Review D dergisinde yayımlanan çalışmasında öne sürülen ilk senaryo, karanlık maddenin bizim evrenimizin bir “ayna” versiyonunda var olabileceğini iddia ediyor. Bu ayna evrende, bizim evrenimizdeki kuarklar ve gluonlara benzer “karanlık kuarklar” ve “karanlık gluonlar” bulunuyor. Bu parçacıklar, kendi fizik kurallarıyla birleşerek karanlık protonlar ve nötronlar oluşturabilir.
Yoğun karanlık baryon bulutlarının çökmesiyle ise kara delik benzeri yapılar meydana gelebilir, bu da evrendeki tüm karanlık maddeyi açıklayabilir. Profumo, “Bu evren, bizim bildiğimiz fizikten tamamen izole olabilir, ancak kütleçekim yoluyla bizim evrenimizle etkileşime giriyor” dedi.
Harvard Üniversitesi’nden teorik fizikçi Lisa Randall, bu teoriyi “provokatif ama umut verici” olarak nitelendiriyor. Randall’a göre, ayna evren fikri, karanlık maddenin neden doğrudan tespit edilemediğini açıklayabilecek, “Eğer karanlık madde, kendi fiziksel kurallarıyla işleyen bir evrende bulunuyorsa, bu, deneysel sınırlamalarımızı yeniden değerlendirmemizi gerektirir” dedi.
Randall, bu tür teorilerin test edilmesi için daha gelişmiş kozmik gözlem araçlarına ihtiyaç duyulduğunu vurguladı.
KOZMİK UFUK SENARYOSU: BÜYÜK PATLAMA’NIN İZLERİ
İkinci senaryo ise karanlık maddenin, Büyük Patlama’dan hemen sonra evrenin hızla genişlediği dönemde, “kozmik ufuk” adı verilen bölgede oluştuğunu öne sürdü. Bu dönemde, kuantum dalgalanmaları nedeniyle karanlık madde parçacıklarının rastgele kütlelerle ortaya çıkmış olabileceği belirtildi.
Profumo, bu parçacıkların evrenin genişlemesiyle birlikte hala oluşabileceğini ve bu sürecin modern dedektörlerle tespit edilebileceğini savunarak, “Bu teori, karanlık maddenin dinamik bir süreçle, evrenin erken dönemlerinde şekillendiğini gösteriyor” dedi.
MIT’den kozmolog Max Tegmark, bu senaryonun test edilebilirliğini övenerek, “Kozmik ufuk fikri, karanlık maddenin oluşumunu kuantum alan teorisiyle bağdaştırıyor. Kozmik mikrodalga arka plan ışımasında bu parçacıkların izlerini arayabiliriz” dedi. Tegmark, James Webb Uzay Teleskobu gibi ileri teknolojilerin bu teoriyi doğrulamada kilit rol oynayabileceğini belirtti.
KARANLIK MADDENİN YENİ İPUÇLARI: DÜNYA’DA MI, EVRENDE Mİ?
Karanlık madde üzerine başka bir yenilikçi çalışma ise Dartmouth College’dan Guaming Liang ve Robert Caldwell’den geldi. Physical Review Letters’ta yayımlanan bu araştırma, karanlık maddenin Büyük Patlama sonrası düşük kütleli, ışık hızına yakın hareket eden parçacıklardan oluştuğunu öne sürdü. Bu parçacıklar, zıt spinlere sahip çiftler halinde birleşerek ağır, düşük hızlı karanlık madde parçacıklarına dönüşmüş olabilir. Bu teori, süperiletkenlikteki Cooper çiftlerine benzetiliyor ve kozmik arka plan ışımasında test edilebilir izler bırakabileceği düşünüldü.
Cenevre Üniversitesi’nden astrofizikçi Elena Bianchi ise karanlık maddenin Dünya’nın iyonosferinde radyo dalgaları yoluyla tespit edilebileceğini öne sürdü. Bianchi’nin ekibi, karanlık madde dalgalarının plazma ile etkileşime girerek radyo sinyalleri üretebileceğini ve bu sinyallerin hassas antenlerle yakalanabileceğini savunarak, “Bu, karanlık maddeyi evrenin uzak köşelerinde değil, kendi gezegenimizde arayabileceğimiz anlamına geliyor” dedi.
GELECEKTEKİ ARAŞTIRMALAR VE UMUTLAR
Karanlık madde üzerine yapılan bu çalışmalar, bilim dünyasında heyecan yaratırken, aynı zamanda yeni sorular doğurdu. Profumo’nun ayna evren teorisi, paralel bir evrenin varlığını kanıtlamanın şimdilik imkansız olduğunu kabul etse de, gelecekteki teknolojilerin bu kapıyı aralayabileceğini öne sürerek, “Eğer bir ayna evren varsa, belki bir gün ona açılan bir pencere bulabiliriz” dedi.
Bilim insanları, karanlık maddenin gizemini çözmek için James Webb Uzay Teleskobu, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ve yeni nesil radyo antenleri gibi teknolojilere güvendi.
Oxford Üniversitesi’nden astrofizikçi Katherine Freese, “Karanlık madde, evrenin yalnızca fiziksel bir parçası değil, aynı zamanda varoluşsal bir bilmecedir. Bu teoriler, evrenin doğasını anlamada bir devrim oluşturabilir” dedi.
Karanlık maddenin ayna evrende mi, yoksa kozmik ufukta mı saklandığı henüz bilinmiyor. Ancak bu teoriler, evrenin en büyük gizemlerinden birine ışık tutma potansiyeline sahip.
Bilim dünyası, bu sırrı çözmek için hem Dünya’da hem de uzayın derinliklerinde arayışını sürdürdü.
